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Modularsystem für Planetenlager in Getrieben für Windenergieanlagen

créée par Ing. Daniel Thalmann |

NKE AUSTRIA hat ein modulares System zur Lagerung von Planetenrädern in Getrieben für Windenergieanlagen entwickelt. Die Vorteile des neuen Lagersystems sind eine Vereinheitlichung des Lagerungskonzeptes, eine Verringerung der Teilevielfalt und eine Vereinfachung der Logistik. Das modulare System wird bereits erfolgreich in Getrieben mit einer Leistung von 1,5 MW, 2 MW und 2,5 MW eines bekannten deutschen Getriebeherstellers eingesetzt.

Die meisten Windenergieanlagen verfügen über Getriebe, um die relativ niedrige Eingangsdrehzahl an der Hauptwelle in eine zur Stromerzeugung günstigere höhere Drehzahl zu übersetzen. Aufgrund der immer höheren zu übertragenden Leistungen und der erforderlichen kompakten Bauweise kommen dabei üblicherweise Planetengetriebe in ein- oder zweistufiger Bauart zum Einsatz. In diesen Getrieben stellen die Lager der Planetenräder die mitunter am höchsten belasteten Lagerstellen dar. Bei modernen Getriebekonzepten wird daher eine integrierte Planetenradlagerung angewandt. Dabei werden außenringlose Zylinderrollenlager mit Käfig direkt in das Planetenrad eingesetzt, wobei die Planetenradbohrung selbst die Gegenlauffläche bildet.

Modulares System aus Zylinderrollenlagern

Das modulare System von NKE besteht aus einreihigen, außenringlosen Zylinderrollenlagern der Bauform RN. Diese Lager sind mit einem innenringgeführten, einteiligen Messingmassivkäfig (MPB) ausgestattet. Der Käfig verfügt standardmäßig über Inspektionsnuten für eine endoskopische Zustandsbeurteilung der Innenringlaufbahn.

Diese einreihigen Lager können in Abhängigkeit von der individuellen Belastungs- und Einbausituation zu Mehrfachsätzen von zwei, drei oder vier Lagern zusammengestellt werden (Abb. NKE Planetenlager in Vierfachsatz).

Einbaufertige Lagersätze mit Sicherungs- und Bordringen

NKE liefert einbaufertig gepaarte Lagersätze, wobei die sehr eng tolerierten Bauhöhen jedes Einzellagers und die Gesamtabstimmung der Einzellager zueinander eine gleichmäßige Radiallastaufnahme gewährleisten. Jeder Lagersatz enthält auch Komponenten wie Sicherungs- und Bordringe, die zur axialen Fixierung der Lager in den Planetenrädern erforderlich sind. Bei Bedarf kann die Gesamtbreite der Lagersätze durch Zwischenringe an die jeweiligen Einsatzbedingungen und Platzverhältnisse optimal angepasst werden. 

Zahlreiche Vorteile

Das Modularkonzept bietet dem Anwender bei konsequenter Nutzung wesentliche Vorteile:  Die Bauformen der Planetenlager können vereinheitlicht werden; eine Vereinheitlichung der Planetenlager verschiedener Getriebegrößen, sowie der ersten und zweiten Planetenstufe ist möglich; die Variantenvielfalt bei Wälzlagern wird dadurch verringert; eine einfache Anpassung der Charakteristika der Lagersätze an die individuellen Gegebenheiten jeder Planetenstufe ist durch den modularen Aufbau möglich; durch den einteiligen Messingmassivkäfig ist die Führung der Wälzkörper auch bei hohen Beschleunigungen sehr gut; die Schmierung der Planetenlager wird durch standardmäßig vorgesehene Schmiernuten erleichtert.

Jeder Lagersatz wird zusammen verpackt und weist eine Markierung auf, die ein irrtümliches Vertauschen von aufeinander abgestimmten Komponenten eines jeden Satzes ausschließt. Jeder Satz verlässt das NKE-Werk in Steyr erst nach einer strengen Qualitätsprüfung der funktionsbestimmenden Merkmale.

Neben Wälzlagern für Windkraftanlagen-Getriebe produziert NKE Standard- und Sonderlager für alle Industrieanwendungen. Der Steyrer Wälzlagerspezialist bietet Produktentwicklung und Anwendungstechnik sowie umfassenden technischen Service und Schulungen. NKE Wälzlager werden in 15 Vertriebsbüros und durch 240 Handelspartner in 60 Ländern vertrieben.

Autoren:

Ingenieur Daniel Thalmann, Gruppenleiter im technischen Außendienst von NKE Austria GmbH, ist für eine optimale technische Unterstützung der Kunden verantwortlich.

Diplom-Ingenieur Faruk Duskunovic, Leiter des Konstruktionsteams von NKE Austria GmbH, ist mit seinem Team zuständig für die zeichnerische Umsetzung der definierten Produktmerkmale sowie neuer konstruktiver Ideen bei Standardprodukten und Sonderlagern

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NKE vierfach Planetenlagersatz
NKE vierfach Planetenlagersatz
Schematischer Aufbau eines zweistufigen Planetengetriebes mit einer Stirnradstufe (Quelle: Romax/NKE)
Schematischer Aufbau eines zweistufigen Planetengetriebes mit einer Stirnradstufe (Quelle: Romax/NKE)
Ein Foto vom Modell, wie es auf dem NKE Stand auf der MDA in Hannover 2009 gezeigt wurde: Planetenlagerung für ein 1,5 MW Windenergieanlagegetriebe mit einer Planetenstufe .
Ein Foto vom Modell, wie es auf dem NKE Stand auf der MDA in Hannover 2009 gezeigt wurde: Planetenlagerung für ein 1,5 MW Windenergieanlagegetriebe mit einer Planetenstufe .